JPH05261427A - 熱間押出し製管方法 - Google Patents
熱間押出し製管方法Info
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- JPH05261427A JPH05261427A JP9203592A JP9203592A JPH05261427A JP H05261427 A JPH05261427 A JP H05261427A JP 9203592 A JP9203592 A JP 9203592A JP 9203592 A JP9203592 A JP 9203592A JP H05261427 A JPH05261427 A JP H05261427A
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- JP
- Japan
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- extrusion
- mandrel
- hollow billet
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- tube
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ステンレス鋼等の難加工性材料の熱間押出し
において、押出管のボトム部内面が割れるのを防ぐ。 【構成】 押出し終期に押出管速度を３ｍ／ｓ以下に減
速する。通常の押出管速度は、ステンレス鋼の押出しの
場合、押出しの全期間にわたって５〜１０ｍ／ｓの範囲
内の一定速度に維持される。
において、押出管のボトム部内面が割れるのを防ぐ。 【構成】 押出し終期に押出管速度を３ｍ／ｓ以下に減
速する。通常の押出管速度は、ステンレス鋼の押出しの
場合、押出しの全期間にわたって５〜１０ｍ／ｓの範囲
内の一定速度に維持される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ステンレス鋼、高合金
等の難加工性金属材からなる継目無金属管の製造に使用
される熱間押出し製管方法に関する。
等の難加工性金属材からなる継目無金属管の製造に使用
される熱間押出し製管方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】熱間押出し製管方法として代表的なユジ
ーン法では、図１に示すように、先端側にダイス１が配
されたコンテナ２内に加熱したホロービレット３を装入
し、コンテナ２内の基端側からホロービレット３の心孔
にマンドレル４を通す。そして、ホロービレット３を、
後方からダミーブロック５を介してステム６により前方
へ押しながら、マンドレル４を同期的に前進させる。こ
れにより、ダイス１とマンドレル４との間の環状の隙間
からホロービレット３が前方へ押し出される。
ーン法では、図１に示すように、先端側にダイス１が配
されたコンテナ２内に加熱したホロービレット３を装入
し、コンテナ２内の基端側からホロービレット３の心孔
にマンドレル４を通す。そして、ホロービレット３を、
後方からダミーブロック５を介してステム６により前方
へ押しながら、マンドレル４を同期的に前進させる。こ
れにより、ダイス１とマンドレル４との間の環状の隙間
からホロービレット３が前方へ押し出される。
【０００３】ここで、ステム６は、水圧または油圧プレ
スを駆動源としており、そのため、ダイス２から押出さ
れる押出管７の速度は、プレスのラム速度により決定さ
れる。この押出管速度は、コンテナ２内のホロービレッ
ト３の加圧熱による発熱量や、ホロービレット３とダイ
ス１の潤滑を行う正面ガラス８の消費量を支配するた
め、押出しの全期間を通じて一定に維持される。
スを駆動源としており、そのため、ダイス２から押出さ
れる押出管７の速度は、プレスのラム速度により決定さ
れる。この押出管速度は、コンテナ２内のホロービレッ
ト３の加圧熱による発熱量や、ホロービレット３とダイ
ス１の潤滑を行う正面ガラス８の消費量を支配するた
め、押出しの全期間を通じて一定に維持される。
【０００４】これに対して、特開昭５８−１６８４２２
号公報および特開昭５８−１７６０２０号公報には、押
出し終了時の工具停止位置精度を高めるために、押出し
終期に押出管速度を通常より低下させる熱間押出し製管
法が開示されている。
号公報および特開昭５８−１７６０２０号公報には、押
出し終了時の工具停止位置精度を高めるために、押出し
終期に押出管速度を通常より低下させる熱間押出し製管
法が開示されている。
【０００５】ところで、このような熱間押出し製管法
は、難加工性金属材を容易に製管できる点で他の継目無
管製造法より優位にあり、ステンレス鋼はもとより、こ
れよりも更に加工性が悪い高合金等の製管にも多く使用
されている。熱間押出しでの加工性は捩回値や高温延性
にて評価されるが、この加工性の悪い難加工材の押出し
では、押出し途中のホロービレット温度低下による材料
詰まりや、加工中に高温高圧力を受けるマンドレルの寿
命の観点から、通常鋼の場合よりも高い押出管速度（５
〜１０ｍ／ｓ）で押出しが実施されている。
は、難加工性金属材を容易に製管できる点で他の継目無
管製造法より優位にあり、ステンレス鋼はもとより、こ
れよりも更に加工性が悪い高合金等の製管にも多く使用
されている。熱間押出しでの加工性は捩回値や高温延性
にて評価されるが、この加工性の悪い難加工材の押出し
では、押出し途中のホロービレット温度低下による材料
詰まりや、加工中に高温高圧力を受けるマンドレルの寿
命の観点から、通常鋼の場合よりも高い押出管速度（５
〜１０ｍ／ｓ）で押出しが実施されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このような難加工材の
熱間押出しでは、押出管のボトム部内面にヘゲ疵と呼ば
れる割れ疵が発生する頻度の高いことが知られている。
このヘゲ疵は、押出し終期にコンテナ内のホロービレッ
トの冷却が進んで押出し力が急激に大きくなり、潤滑が
充分でないホロービレット内面とマンドレル外面との間
が拘束状態となることにより生じる。これが生じると不
良部の切捨てに伴う歩留低下を招くのは勿論のこと、押
出管の内面チェックが必要となって検査作業の工数増加
を招く。
熱間押出しでは、押出管のボトム部内面にヘゲ疵と呼ば
れる割れ疵が発生する頻度の高いことが知られている。
このヘゲ疵は、押出し終期にコンテナ内のホロービレッ
トの冷却が進んで押出し力が急激に大きくなり、潤滑が
充分でないホロービレット内面とマンドレル外面との間
が拘束状態となることにより生じる。これが生じると不
良部の切捨てに伴う歩留低下を招くのは勿論のこと、押
出管の内面チェックが必要となって検査作業の工数増加
を招く。
【０００７】このヘゲ疵を防止するために、特開平１−
１３３６０９号公報には、ホロービレットとダミーブロ
ックとの間にガラス等からなるディスクを介在させる方
法が紹介されているが、作業が煩雑になるとか、押出し
終了時に未軟化のディスクがダイスに噛み込み、押出管
のボトム部外面にダイス疵を生じたりダイス寿命を損な
うといった問題を伴う。
１３３６０９号公報には、ホロービレットとダミーブロ
ックとの間にガラス等からなるディスクを介在させる方
法が紹介されているが、作業が煩雑になるとか、押出し
終了時に未軟化のディスクがダイスに噛み込み、押出管
のボトム部外面にダイス疵を生じたりダイス寿命を損な
うといった問題を伴う。
【０００８】本発明の目的は、押出管のボトム部内面に
おけるヘゲ疵を防ぎ、しかも作業性悪化等の弊害を生じ
ない熱間押出し製管方法を提供することにある。
おけるヘゲ疵を防ぎ、しかも作業性悪化等の弊害を生じ
ない熱間押出し製管方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】ステンレス鋼等の難加工
材の熱間押出しで問題となる押出管のボトム部内面のヘ
ゲ疵は、前述したようにホロービレットの冷却が原因で
ある。これは、詳しくは図２のようなプロセスで生じ
る。
材の熱間押出しで問題となる押出管のボトム部内面のヘ
ゲ疵は、前述したようにホロービレットの冷却が原因で
ある。これは、詳しくは図２のようなプロセスで生じ
る。
【００１０】押出し中、ホロービレット３はダミーブロ
ック５との接触により抜熱され、また、マンドレル４と
の接触により抜熱される。そのため、押出し終期におい
ては、マンドレル４とダミーブロック５とで囲まれ領域
に変形抵抗の大きい低温部３ａが生じる。低温部３ａは
マンドレル４の外面およびダミーブロック５の前面に強
固に付着し、後向きの拘束張力ｆb を生じる。一方、低
温部３ａの前方にある非低温部３ｂは、変形抵抗が小さ
く、低温部３ａに沿って前方へのメタルフローを生じ、
低温部３ａとの間に流動による剪断力をｆs を生じる。
その結果、低温部３ａと非低温部３ｂとの境界のマンド
レル４に接する部分では、ｆb およびｆs が相乗して大
きな剪断力を生じヘゲ疵に至る。
ック５との接触により抜熱され、また、マンドレル４と
の接触により抜熱される。そのため、押出し終期におい
ては、マンドレル４とダミーブロック５とで囲まれ領域
に変形抵抗の大きい低温部３ａが生じる。低温部３ａは
マンドレル４の外面およびダミーブロック５の前面に強
固に付着し、後向きの拘束張力ｆb を生じる。一方、低
温部３ａの前方にある非低温部３ｂは、変形抵抗が小さ
く、低温部３ａに沿って前方へのメタルフローを生じ、
低温部３ａとの間に流動による剪断力をｆs を生じる。
その結果、低温部３ａと非低温部３ｂとの境界のマンド
レル４に接する部分では、ｆb およびｆs が相乗して大
きな剪断力を生じヘゲ疵に至る。
【００１１】このとき、ホロービレットの内面に生じる
剪断力を上回る延性がホロービレットにあれば、ヘゲ疵
は生じない。普通鋼等の加工性が良好な鋼材の押出しで
ヘゲ疵が生じないものこのためである。
剪断力を上回る延性がホロービレットにあれば、ヘゲ疵
は生じない。普通鋼等の加工性が良好な鋼材の押出しで
ヘゲ疵が生じないものこのためである。
【００１２】本発明者らは、難加工材の熱間押出しでの
ヘゲ疵を防ぐために、種々実験を繰り返した結果、ホロ
ービレットボトム部の押出速度を低下させるのが有効な
ことを知見した。これは、ホロービレットの押出速度の
低下が、その内面に発生する剪断力を低下させているた
めと考えられる。
ヘゲ疵を防ぐために、種々実験を繰り返した結果、ホロ
ービレットボトム部の押出速度を低下させるのが有効な
ことを知見した。これは、ホロービレットの押出速度の
低下が、その内面に発生する剪断力を低下させているた
めと考えられる。
【００１３】本発明はかかる知見に基づきなされたもの
で、先端側にダイスを配したコンテナ内に、ステンレス
鋼またはそれより加工性の悪い金属材からなるホロービ
レットを加熱して装入し、そのホロービレットの心孔に
マンドレルを通した状態で、マンドレルを前進させなが
らホロービレットを後方からステムにより押して、ダイ
スとマンドレルとの間からホロービレットを押出す熱間
押出し製管方法において、押出し終期の押出管速度を３
ｍ／ｓ以下に減速させることを特徴とする熱間押出製管
方法を要旨とする。
で、先端側にダイスを配したコンテナ内に、ステンレス
鋼またはそれより加工性の悪い金属材からなるホロービ
レットを加熱して装入し、そのホロービレットの心孔に
マンドレルを通した状態で、マンドレルを前進させなが
らホロービレットを後方からステムにより押して、ダイ
スとマンドレルとの間からホロービレットを押出す熱間
押出し製管方法において、押出し終期の押出管速度を３
ｍ／ｓ以下に減速させることを特徴とする熱間押出製管
方法を要旨とする。
【００１４】
【作用】図３は本発明法における押出管速度の基本的な
変化パターンを示す。押出管速度の低下は、ホロービレ
ット押出速度の低下を意味し、押出し終期にこれを３ｍ
／ｓ以下とすることにより、難加工材の熱間押出しでの
押出管のボトム部内面のヘゲ疵が防止される。減速期間
中の押出管速度の下限は特に規定しないが、極端な速度
低下は押出し終期といえどもホロービレットの温度低下
やプレスの制御安定性を欠くので、0.５ｍ／ｓ以上が望
ましい。
変化パターンを示す。押出管速度の低下は、ホロービレ
ット押出速度の低下を意味し、押出し終期にこれを３ｍ
／ｓ以下とすることにより、難加工材の熱間押出しでの
押出管のボトム部内面のヘゲ疵が防止される。減速期間
中の押出管速度の下限は特に規定しないが、極端な速度
低下は押出し終期といえどもホロービレットの温度低下
やプレスの制御安定性を欠くので、0.５ｍ／ｓ以上が望
ましい。
【００１５】３ｍ／ｓ以下の押出管速度は、ステンレス
鋼の熱間押出しでは、通常速度（５〜１０ｍ／ｓ）のほ
ぼ１／２以下に相当し、加工性の劣る材料ほど低速とす
るのがよい。
鋼の熱間押出しでは、通常速度（５〜１０ｍ／ｓ）のほ
ぼ１／２以下に相当し、加工性の劣る材料ほど低速とす
るのがよい。
【００１６】押出管速度の減速を開始する時期は、定性
的には、ヘゲ疵の原因となる大きな剪断力がホロービレ
ットのボトム部内面に発生する前と説明される。しか
し、早くから速度を低下させると、製管能率が低下する
だけでなく、むしろホロービレットの温度低下を助長
し、押滓重量増加に伴う歩留低下やホロービレット内面
の潤滑剤ガラス粘度増大による潤滑不良等の弊害を生じ
る。このようなことから、押出管速度の減速期間は、押
出管のボトム端部の長さで表わして0.５〜2.０ｍとする
のが望ましく、加工性の劣る材料ほど早く減速を開始す
るのがよい。
的には、ヘゲ疵の原因となる大きな剪断力がホロービレ
ットのボトム部内面に発生する前と説明される。しか
し、早くから速度を低下させると、製管能率が低下する
だけでなく、むしろホロービレットの温度低下を助長
し、押滓重量増加に伴う歩留低下やホロービレット内面
の潤滑剤ガラス粘度増大による潤滑不良等の弊害を生じ
る。このようなことから、押出管速度の減速期間は、押
出管のボトム端部の長さで表わして0.５〜2.０ｍとする
のが望ましく、加工性の劣る材料ほど早く減速を開始す
るのがよい。
【００１７】なお、押出し終期に押出管速度を通常より
低下させる熱間押出製管法は、特開昭５８−１６８４２
２号公報および特開昭５８−１７６０２０号公報に開示
されているが、この方法は押出管速度のレベルからして
アルミニウム等の易加工性非鉄金属を対象としたものと
推定される。アルミニウム等の易加工性非鉄金属は通常
0.１ｍ／ｓ程度の極低速で押出しが行われ、また、前記
開示法における押出速度低下の目的は押出し終了時の工
具停止位置精度の改善にある。従って、前記開示法は本
発明法に一見類似しているが、本質は無関係なものであ
る。
低下させる熱間押出製管法は、特開昭５８−１６８４２
２号公報および特開昭５８−１７６０２０号公報に開示
されているが、この方法は押出管速度のレベルからして
アルミニウム等の易加工性非鉄金属を対象としたものと
推定される。アルミニウム等の易加工性非鉄金属は通常
0.１ｍ／ｓ程度の極低速で押出しが行われ、また、前記
開示法における押出速度低下の目的は押出し終了時の工
具停止位置精度の改善にある。従って、前記開示法は本
発明法に一見類似しているが、本質は無関係なものであ
る。
【００１８】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。
【００１９】ＳＵＳ３０４鋼からなる外径２０７ｍｍ×
内径５０ｍｍ×長さ７００ｍｍのホロービレットを外径
６３ｍｍ×肉厚８ｍｍに押出した。マンドレルは、ＪＩ
ＳＳＫＤ６１を機械加工し、焼入れ・焼戻しにより所定
の機械的性質を付与した後、表面に硬質クロムめっきを
施した外径４７ｍｍのものを使用した。本押出しにおけ
る押出管速度の標準値は６ｍ／ｓである。この標準値に
対し、押出し終期の押出管速度を２，３，4.５ｍ／ｓに
低下させた。減速期間は、押出管のボトム端部の長さで
表わして１ｍとした。参考のために、押出しの全期間を
２，３，4.５ｍ／ｓの押出管速度として押出しを行っ
た。
内径５０ｍｍ×長さ７００ｍｍのホロービレットを外径
６３ｍｍ×肉厚８ｍｍに押出した。マンドレルは、ＪＩ
ＳＳＫＤ６１を機械加工し、焼入れ・焼戻しにより所定
の機械的性質を付与した後、表面に硬質クロムめっきを
施した外径４７ｍｍのものを使用した。本押出しにおけ
る押出管速度の標準値は６ｍ／ｓである。この標準値に
対し、押出し終期の押出管速度を２，３，4.５ｍ／ｓに
低下させた。減速期間は、押出管のボトム端部の長さで
表わして１ｍとした。参考のために、押出しの全期間を
２，３，4.５ｍ／ｓの押出管速度として押出しを行っ
た。
【００２０】各条件での押出管のボトム部内面のヘゲ疵
発生状況およびマンドレル寿命を表１に示す。マンドレ
ル寿命は、マンドレル表面に肌荒れ、焼付けが生じて再
使用に耐え得なくなるまでの総押出し本数で評価した。
発生状況およびマンドレル寿命を表１に示す。マンドレ
ル寿命は、マンドレル表面に肌荒れ、焼付けが生じて再
使用に耐え得なくなるまでの総押出し本数で評価した。
【００２１】
【表１】
【００２２】No. １〜４は、押出し終期の減速を行わず
に、押出しの全期間を一定速度で押出した方法である。
押出管速度が６ｍ／ｓの従来法は、高速押出しによるマ
ンドレル寿命改善の目的は達成しているが、押出管ボト
ム部の内面ヘゲ疵の発生率が高く、ボトム部切り捨てに
よる歩留り低下を避け得ない。また、全ての押出管につ
いてボトム部の内面調査が必要となり、作業性が悪化す
る。押出管速度を低下させると、ヘゲ疵の発生率は低下
するが、マンドレル寿命は低下する。押出し中にビレッ
トの冷却が進み、当然の結果である。
に、押出しの全期間を一定速度で押出した方法である。
押出管速度が６ｍ／ｓの従来法は、高速押出しによるマ
ンドレル寿命改善の目的は達成しているが、押出管ボト
ム部の内面ヘゲ疵の発生率が高く、ボトム部切り捨てに
よる歩留り低下を避け得ない。また、全ての押出管につ
いてボトム部の内面調査が必要となり、作業性が悪化す
る。押出管速度を低下させると、ヘゲ疵の発生率は低下
するが、マンドレル寿命は低下する。押出し中にビレッ
トの冷却が進み、当然の結果である。
【００２３】No. ５〜７は、６ｍ／ｓの押出管速度に対
し、押出し終期のみを減速させて押出した場合である。
減速時の押出管速度を３ｍ／ｓ、２ｍ／ｓとした本発明
法では、押出管ボトム部の内面ヘゲ疵が完全に防止さ
れ、しかも、高速押出しによるマンドレル寿命改善の効
果が享受される。ただし、減速時の押出管速度が３ｍ／
ｓを超えると、ヘゲ疵が発生し始める。
し、押出し終期のみを減速させて押出した場合である。
減速時の押出管速度を３ｍ／ｓ、２ｍ／ｓとした本発明
法では、押出管ボトム部の内面ヘゲ疵が完全に防止さ
れ、しかも、高速押出しによるマンドレル寿命改善の効
果が享受される。ただし、減速時の押出管速度が３ｍ／
ｓを超えると、ヘゲ疵が発生し始める。
【００２４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の熱間押出し製管方法は、ステンレス鋼等の難加工材を
製管する場合の押出管ボトム部の内面ヘゲ疵を防止し、
しかも、高速押出しによるマンドレル寿命延長等の効果
を阻害しない。更に、ヘゲ疵の防止を圧延管速度の変更
で実現し、潤滑ディスク等を必要としないので、作業を
煩雑にせず、未軟化ガラスの噛み込みによるダイス疵等
の弊害を派生させるおそれもない。
の熱間押出し製管方法は、ステンレス鋼等の難加工材を
製管する場合の押出管ボトム部の内面ヘゲ疵を防止し、
しかも、高速押出しによるマンドレル寿命延長等の効果
を阻害しない。更に、ヘゲ疵の防止を圧延管速度の変更
で実現し、潤滑ディスク等を必要としないので、作業を
煩雑にせず、未軟化ガラスの噛み込みによるダイス疵等
の弊害を派生させるおそれもない。
【図１】熱間押出し製管法の概念を示す断面図である。
【図２】ヘゲ疵の発生メカニズムを概念的に示す断面図
である。
である。
【図３】本発明法における製管速度パターンの概念図で
ある。
ある。
１ ダイス ２ コンテナ ３ ホロービレット ４ マンドレル ５ ダミーブロック ６ ステム ７ 押出管
Claims (1)
- 【請求項１】 先端側にダイスを配したコンテナ内に、
ステンレス鋼またはそれより加工性の悪い金属材からな
るホロービレットを加熱して装入し、そのホロービレッ
トの心孔にマンドレルを通した状態で、マンドレルを前
進させながらホロービレットを後方からステムにより押
して、ダイスとマンドレルとの間からホロービレットを
押出す熱間押出し製管方法において、押出し終期の押出
管速度を３ｍ／ｓ以下に減速させることを特徴とする熱
間押出製管方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4092035A JP2973696B2 (ja) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | 熱間押出し製管方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4092035A JP2973696B2 (ja) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | 熱間押出し製管方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05261427A true JPH05261427A (ja) | 1993-10-12 |
| JP2973696B2 JP2973696B2 (ja) | 1999-11-08 |
Family
ID=14043277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4092035A Expired - Fee Related JP2973696B2 (ja) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | 熱間押出し製管方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2973696B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009150989A1 (ja) * | 2008-06-13 | 2009-12-17 | 住友金属工業株式会社 | 高合金継目無管の製造方法 |
| WO2010093000A1 (ja) * | 2009-02-13 | 2010-08-19 | 住友金属工業株式会社 | 継目無管の製造方法 |
-
1992
- 1992-03-17 JP JP4092035A patent/JP2973696B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009150989A1 (ja) * | 2008-06-13 | 2009-12-17 | 住友金属工業株式会社 | 高合金継目無管の製造方法 |
| US8245552B2 (en) | 2008-06-13 | 2012-08-21 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Process for producing high-alloy seamless tube |
| WO2010093000A1 (ja) * | 2009-02-13 | 2010-08-19 | 住友金属工業株式会社 | 継目無管の製造方法 |
| JP2010184280A (ja) * | 2009-02-13 | 2010-08-26 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 継目無管の製造方法 |
| JP4692650B2 (ja) * | 2009-02-13 | 2011-06-01 | 住友金属工業株式会社 | 継目無管の製造方法 |
| US8490452B2 (en) | 2009-02-13 | 2013-07-23 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Method for producing seamless tubes |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2973696B2 (ja) | 1999-11-08 |
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